Depolama Teknolojileri – Bölüm 9 – Disk Karakteristikleri ve Terimleri

Bu yazımda sizlere disklerin sahip olduğu bazı karakteristik özelliklerden ve disk teknolojilerinde karşılaştığımız çeşitli terimlerden bahsedeceğim.. Yeni bir disk alırken karşımıza sıklıkla bu terimler çıkmaktadır.

Physical Form Factor (Kasa yapısı): Harddiskler günümüzde 3,5″ ve 2,5″ olarak iki farklı ebatta piyasada bulunmaktadır. Burada gördüğümüz ebat diskin genel boyutu olmayıp, diskin içindeki önceki bölümlerde konuştuğumuz plakanın boyutudur. 3,5″ plakaya sahip bir diskin boyutu genelde 4″ olmaktadır. (4″ genişlik, 1″ uzunluk, 5,75″ derinlik). Ayrıca bir diski parçalayıp plakanın boyutunu ölçersek, tam olarak 3,5″ olarak göremeyiz. 3,5″ – 3,8″ arası bir değer buluruz. Genelde kesin sonuçlardan bahsedilmeyip, tahmini rakamlardan konuşulmaktadır.

Disk üreticileri genelde PC bazında üretim yaparken 3,5″ notebook bazında üretim yaparken 2,5″ boyutunda diskler üretmektedir. Zamanla yerleşmiş bir standart olup böylece aldığımız bir disk PC yada notebook ekipmanımıza uymuş olmaktadır.

SSD (Solid State Drives) disk üretimlerinde de günümüzde bu standartlara uyulmaktadır.

Konumuzun dışında Macbook Air, Surface gibi günümüzde ultrabook ve tablet sınıfındaki bilgisayarlarda bu boyutta diskler kullanılmayıp, PCI-Express sınıfı SSD diskler kullanılmaktadır.

Capacity (Kapasite): İnsanlar diskinizin boyutunu sorduğunda merak ettikleri esas şeydir. Disk boyutları KB, MB, GB veya TB olarak ifade edilmektedir. TB (Terabyte) boyutunda diskleri artık günümüzde sıklıkla piyasada görmekteyiz.

1 MB = 1.024 KB (kilobayt)

1 GB = 1.024 MB (megabayt)

1 TB = 1.024 GB (gigabayt)

Disk kapasitesi ifade edilirken ikili yada onlu basamakla ifade edilmektedir. Üretici tarafında 1 KB = 1000 byte olarak düşünülmektedir ama yazılım tarafında 1 KB = 1024 byte olarak görülür. Diski kullanmadan önce formatlamamızın ve kullandığımız diskin dosya formatının bunda etkisi olmaktadır. Kısacası 500  GB bir disk aldığımızda tam olarak 500 GB disk kapasitesi elde etmiş olmayız. Bu yüzden disk alırken kapasitesinin %90’nın bizim kullanımımızda olacağını bilmek faydalı olacaktır.

RPM (Revolutions Per Minute): Mekanik disklerde karşımıza çıkan, SSD disklerde olmayan bir terimdir. Disk plakasının bir dakika içerisindeki dönüş sayısıdır. 5400, 7200, 10000 ve 15000 RPM olarak diskler piyasada mevcuttur. 7200 RPM sahip bir diskin RPM değeri 7.2K şeklinde kısaltılarak genelde gösterilmektedir. Plaka dönüş hızı arttıkça okuma/yazma oranı daha yüksek olmaktadır.

Bazı disk üreticileri RPM hızlarını belirtmezler. Örneğin WD firmasının bazı disklerinde RPM hızı olarak “IntellPower” yazar. Bu terimle belirtilmek istenen şudur. Diskin hızı belirli bir RPM aralığında değişkenlik gösterir. 5.4K – 7.2K arası. Duruma göre hız oranı değişkenlik göstermekte ve daha verimli bir güç tüketim oranı sunulmaktadır.

RPM oranı yüksek olan disklerin genelde kapasitesi düşük olmaktadır. RPM oranı düşük olan disklerinde kapasitesi yüksek olmaktadır. Ayrıca daha yüksek okuma yazma oranları sunduğu için bağlantı arabirimi olarak 10K-15K arası disklerde SAS yada FC arabirimi, 5.4K-7.2K arası disklerde ise SATA arabirimi kullanılmaktadır.

Positional latency: Diskin okuma/yazma kafasının plaka üzerinde bir hücreden diğer hücreye geçiş hızıdır. Gecikme süresinin (latency) düşük olması daha yüksek veri okuma/yazma hızları sunmaktadır. İki değer göz önüne alınarak bu değer ifade edilmektedir.

Biri “seek time” olup milisaniyeler ile ölçülmektedir. Örneğin 7.2K bir diskin bu değeri ortalama 8,5/9,5 milisaniyedir. 8.5 okuma, 9,5 yazma değeri olarak ifade edilir.

Diğeri “rotational latency“. Disk plakasının diskin okuma/yazma kafasının altına geliş süresidir. Yine milisaniye birimi ile ölçülmektedir. Diskin RPM hızı yükseldikçe bu iki değerin süresi kısalmaktadır. Disk üreticileri rotational latency” değerini genelde ortalama latency (gecikme) değeri olarak belirtirler.

IOPS (Input Output Operations Per Second): Sabit diskin yada bir disk arrayın bir sunucu yada pc üzerinden gelen taleplere bir saniye içerisinde verdiği cevap sayısıdır. IOPS değerleri kompleks olup çeşitli türlerde hesaplanan IOPS değerleri mevcuttur. Read (Okuma), Write (Yazma), Random (Okuma/Yazma karışık), Sequential (Sıralı veri işleme), Cache hit, Cache miss, vs.

Cache Hit ve Cache Miss: Bir uygulama yada yazılım veri talep ettiğinde central processing unit (CPU) yani işlemci öncelikle en yakın memory lokasyonuna (cache) bakar. Eğer istenen veriyi burada bulursa “cache hit” denen durum oluşmuş olur. Bulamazsa “cache miss” denen durum oluşur. Cache hit veriyi daha hızlı sağlamaya imkan sunmaktadır.

IOPS değeri kabaca “1/(x+y)x1000” formülü ile hesaplanabilmektedir.

X: Average seek time

Y: Average Rotational Latency.

Bu formül sadece mekanik diskler için geçerli olup SSD diskler için geçerli değildir.

Disk üreticileri IOPS değerlerini söylerken genelde ideal bir ortamda yapılmış test sonuçlarını paylaşırlar. Gerçek oranlar genelde daha düşük olmaktadır. SSD disklerde IOPS değerleri daha çok cihazın “internal controller” ve “memory interface” arayüzüne bağlı olarak değişkenlik göstermektedir.

Throughput: Diske belirli bir sürede yazılan ve okunan hatasız ham (raw) data miktarı. “Transfer Rate” olarak ta tabir edilir. “Bits per second” yada “packet per second” olarak ölçülür. IOPS değeri ölçülmesi zor bir değerdir. Biraz kompleks olup üretici tarafında bu değer hesaplanırken karmaşık matematiksel değerlerden faydalanılmaktadır. Throughput yada transfer rate değeri insanlar tarafından daha kolay anlaşılabilmektedir. Üreticilerde disk satarken performansı genelde bu değerler üzerinden ifade etmektedir.

Umarım sizler için yararlı bir makale olmuştur. Okuduğunuz için teşekkür ederim.